(57)【要約】【課題】基板に実装された半導体電子部品を液状樹脂により封止する際に、封止樹脂中の基板近傍における気泡の残留を確実に防止することができる半導体電子部品の樹脂封止方法を提供する。【解決手段】テーブル１０を下降させて、樹脂封止された半導体電子部品２２を孔版１から脱離する工程と、テーブル１０を再び上昇させて、新たな半導体電子部品２２を通孔２内に収納する工程とを備え、テーブル１０を上昇させる工程は、半導体電子部品２２が通孔２に接近するまでテーブル１０を上昇させた後に、テーブル１０の上昇速度を低下させる。【選択図】    図１
2005019489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体電子部品が実装された基板を、昇降可能なテーブル上に載置した後、通孔を有する孔版に向けて前記テーブルを上昇させることにより前記通孔内に前記半導体電子部品を収納し、スキージを用いた孔版印刷により前記通孔内に液状樹脂を充填して前記半導体電子部品を樹脂封止する方法であって、
前記テーブルを下降させて、樹脂封止された前記半導体電子部品を前記孔版から脱離する工程と、
前記テーブルを上昇させて、新たな半導体電子部品を前記通孔内に収納する工程とを備え、
前記テーブルを上昇させる工程は、前記半導体電子部品が前記通孔に接近するまで前記テーブルを上昇させた後に、前記テーブルの上昇速度を低下させる半導体電子部品の樹脂封止方法。
【請求項２】
前記テーブルの速度低下後の上昇速度が、０．０１〜１．０ｍｍ／ｓｅｃである請求項１に記載の半導体電子部品の樹脂封止方法。
【請求項３】
前記液状樹脂の粘度が、０．５〜１００Ｐａ・ｓである請求項１又は２に記載の半導体電子部品の樹脂封止方法。
【請求項４】
前記テーブルを加熱する工程を更に備える請求項１から３のいずれかに記載の半導体電子部品の樹脂封止方法。
【請求項５】
前記テーブルを下降させる工程は、前記半導体電子部品を前記通孔から離隔するまで下降させた後に、前記テーブルの下降速度を増加させる請求項１から４のいずれかに記載の半導体電子部品の樹脂封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状樹脂により半導体電子部品を封止するための半導体電子部品の樹脂封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上の半導体電子部品を液状樹脂により封止する方法として、従来から孔版印刷が広く利用されている。例えば、特許文献１には、液状樹脂を用いた孔版印刷により保護コートを形成する半導体製造装置が開示されている。この半導体製造装置は、通孔を有する孔版の下方に昇降テーブルを備えており、印刷時には昇降テーブルの上昇により基板（キャリア）を孔版に供給し、スキージの作動により液状樹脂を通孔内に充填して保護コートを形成することができる一方、印刷終了後は、離型速度、離型距離及び離型位置での静止時間を最適条件に設定してテーブルを下降させることにより、離型操作時の糸引き量を少なくして、孔版裏面の汚染や保護コートの形崩れを防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３２６４０７号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の半導体製造装置は、昇降テーブルを下降させる際の条件を最適化することにより樹脂の糸引き量を少なくすることができるが、孔版への液状樹脂の残留を完全に防ぐことはできず、特に樹脂の粘度が高い場合には、図３（ａ）に示すように、基板ｓ上の電子部品ｅと孔版５１の通孔５２との間に形成される糸引き量が必然的に多くなる結果、図３（ｂ）に示すように、離型後の孔版５１に残留する液状樹脂により通孔５２内に薄膜ｆが形成されることがあった。この薄膜ｆは、基板ｓを新たなものに交換して再び上昇させた場合に、基板ｓが搭載する電子部品ｅにより破断される。
【０００５】
ところが、従来の半導体製造装置においてテーブルの上昇速度は一定であり、薄膜ｆに電子部品ｅが侵入する速度をコントロールすることができないので、電子部品ｅの侵入により薄膜ｆの内部に形成された空間（例えばワイヤー下方など）に樹脂が十分馴染まないまま前記空間が樹脂により覆われる結果、図３（ｃ）に示すように、薄膜ｆの下部（即ち、基板の近傍）に気泡ｂが残留することがあった。特に、封止樹脂の粘度が高い場合には、樹脂が馴染みにくいために気泡ｂが残留し易いが、こうして残留した気泡ｂは、その後のスキージの作動により液状樹脂を通孔内に充填しても除去されず、製品の信頼性低下の要因となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、基板に実装された半導体電子部品を液状樹脂により封止する際に、封止樹脂中の基板近傍における気泡の残留を確実に防止することができる半導体電子部品の樹脂封止方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記目的は、半導体電子部品が実装された基板を、昇降可能なテーブル上に載置した後、通孔を有する孔版に向けて前記テーブルを上昇させることにより前記通孔内に前記半導体電子部品を収納し、スキージを用いた孔版印刷により前記通孔内に液状樹脂を充填して前記半導体電子部品を樹脂封止する方法であって、前記テーブルを下降させて、樹脂封止された前記半導体電子部品を前記孔版から脱離する工程と、前記テーブルを上昇させて、新たな半導体電子部品を前記通孔内に収納する工程とを備え、前記テーブルを上昇させる工程は、前記半導体電子部品が前記通孔に対して所定距離まで接近した後に、前記テーブルの上昇速度を低下させる半導体電子部品の樹脂封止方法により達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の具体的な実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体電子部品の樹脂封止方法を説明するための工程図である。
【０００９】
まず、図１（ａ）に示すように、通孔２を有する孔版１を樹脂印刷装置の支持部（図示せず）に固定すると共に、半導体電子部品２２が搭載された基板２０をテーブル１０上に固定した後、テーブル１０を上昇させる。通孔２は、樹脂封止を行う半導体電子部品２２を収納可能な大きさとされており、テーブル１０の上昇により半導体電子部品２２が通孔２内に収納される。基板２０に搭載される半導体電子部品２２としては、ＴＡＢ、ＢＧＡ、ＣＳＰ、ＣＯＢ、ＬＥＤ、ＩＣなどを例示することができる。
【００１０】
ついで、図１（ｂ）に示すように、孔版１の上面に液状樹脂ｒを所定量供給し、スキージ１２を矢示方向に摺動させることにより、通孔２内における半導体電子部品２２との間に形成された空隙に液状樹脂ｒを押し出し充填し、半導体電子部品２２を封止する。液状樹脂としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの各種封止用樹脂を使用することができる。
【００１１】
次に、図１（ｃ）に示すように、テーブル１０を下降させて、樹脂封止された半導体電子部品２２を孔版１から脱離する。そして、降下位置で基板２０を新たなものと取り替えた後にテーブル１０を再び上昇させ、樹脂封止を受ける新たな半導体電子部品を通孔２内に収納させる。こうして、半導体電子部品の樹脂封止を繰り返し行うことができる。
【００１２】
本実施形態においては、テーブル１０を上昇させる工程において、上昇速度を一定に維持するのではなく、２段階に変化させることを特徴としている。即ち、テーブル１０を上昇させる初期の段階では、従来の上昇速度と略同じ速度（例えば、２０ｍｍ／ｓｅｃ）で上昇させ、半導体電子部品２２を孔版１に接近させる。この後、テーブル１０の上昇速度を低下させ、半導体電子部品２２を通孔２の内部に徐々に導く。これにより、図２（ａ）に示すように、通孔２の内部に薄膜ｆが形成されている場合であっても、半導体電子部品２２の侵入により薄膜ｆの内部に形成された空間（例えばワイヤー下方など）に樹脂を十分馴染ませることができるので、図２（ｂ）に示すように、薄膜ｆへの気泡の混入を防止することができる。
【００１３】
テーブル１０の上昇速度の変化は、孔版１への半導体電子部品２２の接近により行われるが、この接近を検知する具体的な方法として、テーブル１０の上昇開始位置からの移動距離を検出して設定値と比較する方法や、センサを用いて基板２０または半導体電子部品２２の位置をリアルタイムに測定する方法などを例示することができる。
【００１４】
速度低下後のテーブル１０の上昇速度は、０．０１〜１．０ｍｍ／ｓｅｃであることが好ましく、０．０１〜０．２ｍｍ／ｓｅｃであることがより好ましい。テーブル１０の上昇が速すぎると、従来と同様に封止樹脂への気泡混入のおそれが高まる一方、テーブル１０の上昇が遅すぎると、生産効率の低下を招くおそれがある。
【００１５】
本実施形態においては、テーブル１０の上昇速度を２段階で変化させているが、３段階以上の多段階により上昇速度を低下させてもよい。また、速度低下後のテーブル１０の上昇速度は必ずしも一定である必要はなく、上昇速度が連続的に低下するように制御してもよい。
【００１６】
また、本実施形態において使用する封止用液状樹脂の粘度について特に制限はないが、上述した封止樹脂への気泡混入の問題は、粘度の高い樹脂を用いた場合に特に顕著であることから、常温（２０℃）における粘度が０．５〜１００Ｐａ・ｓの樹脂を使用する場合に効果的であり、５〜３０Ｐａ・ｓの場合が更に効果的である。
【００１７】
また、本実施形態において使用する孔版１は、通孔２が小さくなると内部に樹脂の薄膜が形成され易くなり、封止樹脂への気泡混入のおそれが高まることから、通孔２の開口面積が小さい場合に効果的である。具体的な大きさは孔版１の厚みによって相違するが、例えば、孔版１の厚みが０．２〜１０ｍｍ（特に０．５〜５ｍｍ）の場合に、通孔２の開口面積が０．５〜３５０ｍｍ２であれば効果的であり、５〜２００ｍｍ２であればより効果的である。
【００１８】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様が上記実施形態に限定されるものではない。例えば、使用する孔版１を熱伝導性が良好な材料により形成すると共に、ヒータなどの加熱手段を内蔵させて、孔版１を所望の温度に加熱できるように構成してもよい。これにより、通孔２に残留する樹脂が加熱されるので、テーブル１０を上昇させる過程において、ワイヤー下方などのような薄膜ｆの内部に形成された空間に樹脂が馴染みやすくなり、封止樹脂への気泡残留をより確実に防止することができる。孔版１の加熱温度は、３０〜１００℃程度が好ましく、４０〜７０℃程度が特に好ましい。この場合の使用樹脂に特に限定はなく、上述した各種封止用樹脂を使用することができるが、特にエポキシ樹脂を使用することが好ましい。
【００１９】
また、本実施形態においては、テーブル１０の下降速度の制御について特に限定していないが、下降速度が速すぎると、孔版１と半導体電子部品２２との間で生じる糸引き量が多くなるので、前記半導体電子部品を前記通孔から離隔して糸切れが生じるまでは遅い速度で下降させ、その後に前記テーブルの下降速度を増加させることが好ましい。これにより、通孔２内の残留樹脂の増加や、糸切れ時に生じる封止樹脂への気泡の巻き込みなど、糸引き量が多くなることによる弊害を防止することができる。具体的には、前記半導体電子部品が前記通孔から離隔するまでの下降速度を、０．０５〜２．０ｍｍ／ｓｅｃに設定することが好ましい。前記通孔からの前記半導体電子部品の離隔は、例えば、テーブル１０が所定距離又は所定時間下降したことによって検知することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００２１】
基板に搭載された半導体電子部品として表面実装タイプのＬＥＤドットマトリックス（８×８）を使用し、封止用液状樹脂として、サンユレック製の「ＮＬＤ−６１」（粘度：４５Ｐａ・ｓ、チクソ性：３．０）を使用した。また、孔版として、厚みが１ｍｍで、通孔の開口面積が２４．６ｍｍ２（半径２．８ｍｍの円）のものを使用した。
【００２２】
このような条件下で、上記実施形態と同様にして半導体電子部品の樹脂封止を行い、印刷直後における半導体電子部品のワイヤー下方への気泡の入り具合が、テーブルの上昇速度によってどのように変化するかを調べた。実施例については、テーブル１０の上昇過程で速度が２０ｍｍ／ｓｅｃから０．１ｍｍ／ｓｅｃに低下するように設定する一方、比較例については、テーブル１０の上昇速度が２０ｍｍ／ｓｅｃで一定となるように設定した。この結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005019489.tif 000003
【００２４】
表１から明らかなように、６４個のＬＥＤに対する樹脂封止について、実施例では封止樹脂に気泡がほとんど発生していないのに対し、比較例では封止樹脂に直径０．１ｍｍ以上の気泡が発生したＬＥＤが半分以上を占めており、本発明に係る半導体電子部品の樹脂封止方法が、ワイヤー下方における気泡の混入防止に効果的であることを確認した。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基板に実装された半導体電子部品を液状樹脂により封止する際に、封止樹脂中の基板近傍における気泡の残留を確実に防止することができる半導体電子部品の樹脂封止方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体電子部品の樹脂封止方法を説明するための工程図である。
【図２】前記半導体電子部品の樹脂封止方法の要部を説明するための工程図である。
【図３】従来の半導体電子部品の樹脂封止方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１  孔版
２  通孔
１０  テーブル
１２  スキージ
２０  基板
２２  半導体電子部品
【図１】
2005019489.tif 000004
【図２】
2005019489.tif 000005
【図３】
2005019489.tif 000006